Пристрій для обробки рідин в електричному полі

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть распространено на пивоваренную, винодельческую, соковую и другие смежные отрасли промышленности. Известно устройство для исследования воздействия электрического поля на микроорганизмы (Пименов Б.И. Исследование методов и устройство для воздействия на микроорганизмы пищевых и микробиологических производств электрическим полем промышленной частоты // Автореф. канд. дис. Кишинев, Инст-т микробиологии и вирусологии АН Молдавской ССР, 1972. - 24с.). Устройство содержит высоковольтную электрическую установку, плоский электрод и стержневой электрод. Недостатком указанного устройства является возможность его использования только в лабораторных целях. Наиболее близким техническим решением является аппарат для воздействия электрическим полем на микроорганизмы, находящиеся в жидкой среде, принятый нами за прототип (А.с. СССР №296806, 1971). Аппарат содержит металлический цилиндрический корпус с фланцами, подводящий и отводящий патрубки, проходной изолятор, цилиндрический электрод, расположенную в корпусе питательную емкость с механизмом регулирования стока через центральное отверстие в днище емкости, при этом цилиндрический электрод, расположенный соосно центральному отверстию, через проходной изолятор и металлический корпус соединен с выводами источника высокого напряжения. Недостатком указанного аппарата является невозможность его использования в промышленных условиях, в частности при его подключении к горизонтальным технологическим продуктопроводам, так как произойдет короткое замыкание между струей продукта и цилиндрическим электродом или вследствие искривления траектории движения струи (горизонтальный трубопровод), или вследствие "разрыва" струи изза разницы давлений в технологическом трубопроводе и в аппарате (вертикальный трубопровод). Кроме того, наличие металлического кожуха в случае повреждения проходного изолятора может привести к поражению обслуживающего персонала электрическим током. В основу изобретения поставлена задача создания устройства для обработки жидкостей в электрическом поле, обеспечивающего электрообработку жидкостей при их протекании через горизонтальные технологические трубопроводы или трубопроводы с избыточным давлением жидкости в них, а также обеспечивающего безопасность обслуживающего персонала. Устройство для обработки жидких пищевых продуктов в электрическом поле содержит корпус с фланцами, входной и выходной патрубки, цилиндрический электрод, расположенный внутри корпуса на изоляторах, расположенный соосно центральному отверстию и соединенный с выводами источника высокого напряжения. Согласно изобретению, внутри цилиндрического электрода соосно ему на изоляторах закреплен цилиндр из диэлектрического материала, через который перемещают обрабатываемую жидкость, а корпус также выполнен из диэлектрического материала. Причинно-следственная связь между предлагаемыми признаками заключается в следующем. При вхождении струи жидких пищевых продуктов в электрическое поле между струей и внешним электродом создается неравномерное электрическое поле, в котором почти вся энергия и наибольшая напряженность E сконцентрированы у струи жидкости. Напряженность поля в любой точке x между электродами рассчитывается по формуле: где x - расстояние от оси струи; R - радиус внешнего электрода; U - напряжение, приложенное к электродам; Ex - напряженность поля на расстоянии x от оси. В случае контакта струи жидкости с внешним электродом или изменении влажности воздушной прослойки между струей и внешним электродом при определенном напряжении возникает режим короткого замыкания, что приводит как к выходу из строя устройства, так и к поражению обслуживающего персонала электрическим током. В случае подключения устройства к горизонтальным технологическим продуктопроводам, которых на промышленных предприятиях большинство, наступление режима короткого замыкания без использования цилиндра из диэлектрического материала, закрепленного внутри цилиндрического электрода на изоляторах, неизбежно. На чертеже (фиг.) изображена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник высокого напряжения 1, входной патрубок 2, положительный выход источника подключен к цилиндрическому электроду 3, а отрицательный заземляет струю пива любым из известных способов. На цилиндр из диэлектрического материала 4 при помощи изолирующих (изготовленных, например, из текстолита)фланцев (показаны условно) насажены соосно ему цилиндрический электрод 3 и корпус 5, а также входной 2 и выходной 6 патрубки. Устройство работает следующим образом. После включения источника высокого напряжения обрабатываемую жидкость, содержащую ионы и катионы в качестве питательных веществ микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности, по продуктопроводу подают на входной патрубок 2, перемещают через цилиндр 4 и выводят через выходной патрубок 6 в продолжение продуктопровода. Перемещаясь по цилиндру 4, жидкость проходит обработку в электрическом поле с гарантированным исключением режима короткого замыкания.